حذف برخی رنگ‌های کاتیونی نساجی از پساب‌های صنعتی با نانوذره های گاما آلومینای اصلاح شده
الموضوعات :
مسعود سعادتی
1
,
مرتضی ایرانیفام
2
,
سید ایمان موسوی
3
1 - استادیار گروه علوم پایه، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران
2 - استاد گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران
3 - کارشناس ارشد علوم و فناوری نانو، دانشکده علوم، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران
الکلمات المفتاحية: نانوذره های گاما آلومینا, حذف رنگ نساجی, طیف نورسنجی, نانوآلومینای اصلاح شده, روش سطح پاسخ.,
ملخص المقالة :
مطالعه حاضر به بررسی حذف دو رنگ کاتیونی از محلول های آبی با نانوذره های گاما آلومینای اصلاح شده با ماده سطح فعال می‌پردازد. سنتر نانوذره در آزمایشگاه با روش سل- ژل انجام شد و پس از اصلاح سطح آن با ماده سطح فعال آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان یک جاذب با موفقیت برای حذف رنگ‌های بازی قهوه‌ای 1 و بازی قرمز 46 از محلول‌های آبی پساب‌های صنعتی نساجی به کارگرفته شد. تصویرهای ميكروسكوب الكتروني روبشی (SEM)، الگوی پراش پرتو ايكس (XRD) و طیف های فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) نشان دادند که سنتز و به دنبال آن اصلاح سطح نانوذره ها به درستی انجام شده است. وابستگی بین عامل های متفاوت شامل زمان تماس، غلظت اولیه رنگ‌ها، مقدار جاذب و pH محلول با روش سطح پاسخ (RSM) بررسی شد و زمان تماس 15 دقیقه و pH برابر 6 و غلظت های 5/27 و 6/41 میلی گرم بر لیتر و مقدار جاذب 03/0 و 035/0 گرم به ترتیب برای رنگ‌های بازی قهوه‌ای 1 و بازی قرمز 46 به عنوان مقادیر بهینه به دست آمد. تاثیر دما و مزاحمت گونه های دیگر نیز مطالعه شد و مقدار حذف رنگ های بازی قهوه ای 1 و بازی قرمز 46 در شرایط بهینه به ترتیب 12/93 و 34/97 درصد به دست آمد و مشخص شد که مقدار حذف رنگ با نانوذره های اصلاح شده کارایی بیشتری داشت.
[1] Kodžoman D, Hladnik A, Pavko Čuden A, Čok V. Exploring color attractiveness and its relevance to fashion. Color Research & Application. 2022;47(1):182-93. doi: org/10.1002/col.22705
[2] Yadav M, Gupta R, Sharma RK. Chapter 14 - Green and Sustainable Pathways for Wastewater Purification. In: Ahuja S, editor. Advances in Water Purification Techniques: Elsevier; 2019. p. 355-83. doi: org/10.1016/B978-0-12-814790-0.00014-4
[3] Kharissova O, Torres-Martínez L, Kharisov B. Handbook of Nanomaterials and Nanocomposites for Energy and Environmental Applications. Edinburgh: Springer Cham; 2021. doi: org/10.1007/978-3-030-11155-7
[4] Benkhaya B, El Harfi S, El Harfi A. Classifications, properties and applications of textile dyes: A review. Applied Journal of Environmental Engineering Science. 2017;3(3):311-320. doi: org/10.48422/IMIST.PRSM/ajees-v3i3.9681
[5] Leube H. Textile Dyeing. In: Hunger K, Ed., Industrial Dyes: Chemistry, Properties, Applications. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co KGaA; 2002. p. 339-425.
[6] Fawzy MM, Salem HM, Orabi AH, Ibrahim SS. Preparation of gamma alumina nanoparticles from kaolinitic sandstone and their application as a selective adsorbent for REEs from liquid waste. Hydrometallurgy. 2022;213:105940. doi: org/10.1016/j.hydromet.2022.105940
[7] Keshtkar Z, Tamjidi S, Vaferi B. Intensifying nickel (II) uptake from wastewater using the synthesized γ-alumina: An experimental investigation of the effect of nano-adsorbent properties and operating conditions. Environmental Technology & Innovation. 2021;22:101439. doi: org/10.1016/j.eti.2021.101439
[8] Al-Ghouti MA, Khan M, Malik A, Khraisheh M, Hijazi D, Mohamed S, et al. Development of novel nano-γ-Al2O3 adsorbent from waste aluminum foil for the removal of boron and bromide from aqueous solution. Journal of Water Process Engineering. 2022;50:103312. doi: org/10.1016/j.jwpe.2022.103312
[9] Valli Nachiyar C, Rakshi AD, Sandhya S, Britlin Deva Jebasta N, Nellore J. Developments in treatment technologies of dye-containing effluent: A review. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. 2023;7:100339. doi: org/10.1016/j.cscee.2023.100339
[10] Chu TPM, Nguyen NT, Vu TL, Dao TH, Dinh LC, Nguyen HL, et al. Synthesis, characterization, and modification of alumina nanoparticles for cationic dye removal. Materials. 2019;12(3):450. doi: org/10.3390/ma12030450
[11] Kam OR, Garikoe I, Bakouan C, Guel B. Low-Cost Synthesis of Alumina Nanoparticles and Their Usage for Bisphenol-A Removal from Aqueous Solutions. Processes. 2021;9(10):1709. doi: org/10.3390/pr9101709
[12] Yen Doan TH, Minh Chu TP, Dinh TD, Nguyen TH, Tu Vo TC, Nguyen NM, et al. Adsorptive Removal of Rhodamine B Using Novel Adsorbent-Based Surfactant-Modified Alpha Alumina Nanoparticles. Journal of Analytical Methods in Chemistry. 2020;2020:6676320. doi: org/10.1155/2020/6676320
[13] Zolgharnein J, Bagtash M, Shariatmanesh T. Simultaneous removal of binary mixture of Brilliant Green and Crystal Violet using derivative spectrophotometric determination, multivariate optimization and adsorption characterization of dyes on surfactant modified nano-γ-alumina. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2015;137:1016-28. doi: org/10.1016/j.saa.2014.08.115
[14] Ali S, Abbas Y, Zuhra Z, Butler IS. Correction: Synthesis of γ-alumina (Al2O3) nanoparticles and their potential for use as an adsorbent in the removal of methylene blue dye from industrial wastewater. Nanoscale Advances. 2019;1(1):437-9. doi: org/10.1039/C8NA90001A
[15] Mohammadifar E, Shemirani F, Majidi B, Ezoddin M. Application of modified nano-γ-alumina as an efficient adsorbent for removing malachite green (MG) from aqueous solution. Desalination and Water Treatment. 2015;54(3):758-68. doi: org/10.1080/19443994.2014.890549
[16] Al-Rubayee WT, Abdul-Rasheed OF, Ali NM. Preparation of a Modified Nanoalumina Sorbent for the Removal of Alizarin Yellow R and Methylene Blue Dyes from Aqueous Solutions. Journal of Chemistry. 2016;2016:4683859. doi: org/10.1155/2016/4683859
[17] Soleimani F, Givian Rad MH, Haghighaty AH. Application of Nano-Gamma Alumina Adsorbent for Nickel and Cobalt Removal from Mining Industry Wastewater. Journal of Environmental Science and Technology. 2020;12(21):41-56. doi: org/10.22034/jest.2020.30090.3863
[18] Boumaza A, Djelloul A, Guerrab F. Specific signatures of α-alumina powders prepared by calcination of boehmite or gibbsite. Powder Technology. 2010;201(2):177-80. doi: org/10.1016/j.powtec.2010.03.036
[19] Singh SK, Singh MK, Nayak MK, Kumari S, Shrivastava S, Grácio JJA, et al. Thrombus inducing property of atomically thin graphene oxide sheets. ACS Nano. 2011;5(6):4987-96. doi: org/10.1021/nn201092p
[20] Prem Ananth K, Shanmugam S, Jose SP, Nathanael AJ, Oh TH, Mangalaraj D, et al. Structural and chemical analysis of silica-doped β-TCP ceramic coatings on surgical grade 316L SS for possible biomedical application. Journal of Asian Ceramic Societies. 2015;3(3):317-24. doi: org/10.1016/j.jascer.2015.06.004
[21] Buongiorno J, Venerus DC, Prabhat N, McKrell T, Townsend J, Christianson R, et al. A benchmark study on the thermal conductivity of nanofluids. Journal of Applied Physics. 2009;106(9):094313. doi: org/10.1063/1.3245330
